河南省部分学校2020-2021学年高一(下)期末物理试卷及答案

1、河南省部分学校2020-2021学年高一（下）期末物理试题一、单选题1 . 一物体在直角坐标系平面内运动,沿X轴和y轴的速度-时间图像如图1、2所示，则卜列关于该物体在。，。时间内运动性质的判断中正确的是（）A.物体一直处于静止状态B.物体做匀变速立线运动C.物体做匀变速曲线运动D.物体做非匀变速曲线运动2 .如图所示，一小球从A点以初速度%水平抛出，在平抛运动过程中与竖直挡板在8点发生碰撞,最终落在。点。已知碰撞的瞬间竖直方向速度的大小和方向都不变，水平方向速度的大小不变而方向反向，若仅增大平抛初速度%,则（）voA.小球与挡板碰撞的点将在8点的卜.方B.小球的落地点将在。点的左边C.在整个

2、运动过程中再力劝小球做功增多D.小球落地时重力做功的瞬时功率增大3 . 一物体在尸= 10N的水平拉力作用下沿水平面运动，在/=5s时水平拉力变为尸= 4N,方向不变，物体在水平面上运动的速度-时间图像如图所示。则在010s内拉力对物体做的功为（）A.D. 475J4 .如图所示，将一根不可伸长的轻绳穿过内壁和端口光滑的竖直细管，绳子系一个金属球，下端系一个甫物.已知金属球的质景为机、重物的质最为27 .现金属球在水平面内做匀速圆周运动.重物静止不动，此时金属球的转动半径为R。已知重力加速度为g,不考虑空气阻力，关于金属球下列说法正确的是（）A.角速度B.线速度P =C.向心加速度a = JJ

3、gD.周期丁的大小与金属球和重物的质量关系无关5 . 2021年2月10 口，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测器开启了环绕火星之旅。假设“天 问一寸探测器在绕火星轨道上做圆周运动时距火星表面的高度为力，绕行周期为7,火星的半径 为；“天问一号”在地球的近地轨道上做圆周运动时的周期为"，地球的半径为凡。则可计算出火星与地球的质量之比为（）A容（凡+ ）' b （凡+汇A. D.E6 .如图所示，质量为入的物块A置于倾角为30。的固定光滑斜而上，物块A上连接的轻绳跨过两个定滑轮后与质量为的物块B相连，连接A的绳子开始时与水平方向的夹角也为30'。现将物块A、B同时

4、由静止释放，物块A始终没行离开斜面，物块B未与斜面及滑轮碰撞，不计滑轮的质量和摩擦，在物块A沿斜面下滑到速度最大的过程中（）A.物块A的机械能守恒B.绳子与斜面垂直时物块B的机械能最大C.绳子对A的拉力一直做正功D.物块A、B组成的系统机械能一定守恒二、多选题7 .关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A.运动方向发生变化的运动一定是曲线运动8 .任何复杂的曲线运动轨迹的弯曲方向都跟物体所受的合外力的方向有关C.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动D.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动8.如图所示，将一质量为，的小球在。处以初速度必竖宜上抛，小球在空中运动的

5、过程中，始终 受到一个水平向右的恒定风力作用，A是运动轨迹上的最高点，轨迹上的。点与。点在同一水平面上，A、3的连线与OC垂直，如果=则下列关于能量转化的关系中正确的是XBC 5（ ）A.小球从。运动到A的过程中风力做的功等于重力势能的增加量B.整个过程中风力做的功等于小球在。点的动能C.小球从。运动到A的过程中风力做功为，这，小球在A点的动能为加，：D.小球从。运动到C的过程中风力做功为小球在C点的动能为十四；9.我国发射的“墨子歹量子卫星轨道半径是北斗导航卫星G7的轨道半径的0.15倍。设量子卫星的运行周期为7；,线速度为匕，加速度为可，向心力为月：G7卫星的运行周期为7；,线速度为也，加

6、速度为小，向心力为心。取血15= 0.39,疯于= 0.06,则下列物理量的比值正确的是（）73v.100420F20A. -r = B= C. = D- = 70匕39d3£310.如图所示，一根长为L不可伸长的细绳一端固定在天花板上的。点，另一端与质量为7的小 球相连，开始把小球拉至与悬点等高，由静止释放小球，小球摆动过程中被钉子P挡住，小球绕钉 子做圆周运动。已知钉子到。点的距离为自，钉子与。点的连线与竖直方向的夹角为。，细绳能2够承受的最大拉力为尸=4吆，8为重力加速度，则下列说法中正确的是（），“A.当6= 60。时，小球能够绕钉子做圆周运动到最高点B.当夕=30。时，小球

7、运动到最低点的过程中细绳会被拉断C.无论。为多大，小球都不能绕钉子做完整的圆周运动D.无论。为多大，小球运动到最低点的过程中细绳都不会被拉断三、实验题11.某同学用如图1所示的实验装置验证动能定理。实验步骤如"用天平测出小车的质量为M =0.50kg,小沙桶的质量为? = 0.23kg ：将小车放到带滑轮的木板上，调整木板倾角并轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动:按图1连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器：接通电源，释放小车，打出纸带并记录好弹簧测力计的示数：重复以上实验多次，最后选取一条清晰的纸带如图2所示。根据上述实验结果，回答卜.列问题：弹司0力计 映父箸小车

8、整水平实验台16.007 25.01d37.0050.01 65.01四2单位：cm（1）图2中的A、B、C、D、E、E为连续的六个计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，电源频率为50Hz,则打点计时器打卜8点时小车的速度m/s,打点计时器打FE点时小车的速度为魄=n）/so （保留2位有效数字）（2）实验记录弹簧测力计的示数为尸=L00N,取纸带3E段进行研究，则细线拉力对小车做的功为J.小车动能的增最为J.则说明本次验证实验是（填“成功”或“失败的。（前两空保留2位有效数字）12.某同学利用如图所示装置来验证机械能守恒定律。将半径为R的,圆轨道竖直固定在高度也4为R的平台上端，且使圆

9、轨道末端水平。将一小球从圆轨道的顶端由静止释放（小球卜边缘与圆轨 道圆心等高），经多次实险可以测得小球从圆轨道的末端水平抛出落在地面上的水平位移趋于一个定值，测出这个定值为X，用力加速度为8,根据实验情况请回答卜列问题:（1）如果圆轨道光滑，且其他实验操作严格符介要求，只要得出小球的平抛位移为X=.则说明小球在;圆轨道下滑的过程中机械能守恒。4（2）在满足第（1）问条件的情况下，小球落地时的速度大小为v =c（3）关于该实验，下列说法正确的是oA.实验时还需要提供天平用于测量小球的质量B.汁算出平抛初速度%后，总有;£稍小于gR,是因为小球运动过程中受到阻力作用c.计算出平抛初速度%

10、后，总有稍小于，在误差允许范围内小球的机械能守恒四、解答题13 .如图为套环游戏的示意图，把玩具设想为一个圆锥体，底部直径为d,高为/?,竹环的直径也 为d ,在试投时把竹环从离地岛为处以水平初速度%抛出，抛出点到玩具中心的水平距离为L , 结果竹环落地时竹环右边缘恰好与玩具底部左边缘相切，不计空气阻力，重力加速度为8。求：（1）试投时竹环平抛的初速度打的大小：（2）正式投竹环时想套中玩具，仍然从原位置水平抛出，则竹环的初速度至少要多大。rrH ：、14 .如图所示，在某星球表面上用一根长度为L = 1m不可伸长的细绳连接一个质量为7 = 0.5kg的 小球，细绳与小球连接处有一轻质拉力传感器

11、。现使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到 最高点时，拉力传感器的示数为月=2N ：当小球运动到最低点时，拉力传感器的示数为E =26N。 已知该星球半径为R = 6xl0“km，引力常量G = 6.67xlO"N m7kg，求：（1）该星球表面的重力加速度：（2）该星球的平均密度是多少（保留2位有效数字）。15 .如图所示，将运动员在单杠上的运动等效为型物体绕直角顶点。在单杠上转动。运动员的 上部质最等效在A点，质量为3?，运动员的腿部质量等效在8点，质最为2？，其中AO_L6O, 04长为L, 0B长为2L。起始时运动员身体上部直立，腿部水平，之后使身体保持形态不变绕 单杠自

12、由转动起来，重力加速度为g,不计一切阻力。求：（1）8点转到最低点时的速度大小；（2） 3点由初始位置转到最低点的过程中，8的机械能增量。婚16.如图所示，质量为m=1kg的滑块P （可视为质点）压缩弹簧至A处但不粘连，滑块P与水平 面48间的动摩擦因数为 = 0.5。由静止释放滑块，滑块从3点滑出后做平抛运动落到C点。己 知8点高出水平地面力= 0.8m,。点在8点的正下方，。到。点的距离为s = 0.8m,水平面A8 段的长度为4= 4.0m,重力加速度gflU0m/s叽 求：（1）滑块压缩弹簧至A处时弹簧储存的弹性势能的大小：（2）若在8端平滑连接一水平放置长为L = 1.0m的木板MN

13、 ,滑块从A处释放后正好运动到N端 停止，求木板与滑块间的动摩擦因数；（3）若将水平面A8换成光滑的水平面，在8处接一竖直光滑圆轨道，要使滑块恰能通过圆轨道 的最高点。，则圆轨道的半径/?为多大。参考答案1. c解：物体的初速度沿x轴正方向，大小为%,沿x轴方向的外力和沿y轴方向的外力大小相等，且都是 恒力，方向分别沿X轴负方向和沿了轴正方向，故合外力在第二象限与)'轴成45。角，则合外力的 方向与初速度方向成135。角，因此物体做匀变速曲线运动。故选C。2. B解：A.当平抛起点与竖直挡板的水平距离一定时，初速度越大，打到挡板上的时间越短，竖直位移越小，故与挡板碰撞的点将在8上方，故

14、A错误；B.依题意，小球与挡板碰撞的过程只是改变了水平方向的运动，没有改变平抛运动的轨迹特征, 相当于把与挡板碰撞后的运动轨迹由右边转到左边，故平抛初速度越大，水平位移越大，小球将落 在。点的左边，故B正确；CD.因为竖直总高度不变，所以小球下落到地面所用时间f不变，故重力做功的情况不变，小球落 地时重力做功的瞬时功率= 冲y = 吆，不变，故CD均错误。故选B。3. C解：根据图像面积求出前后两段的位移，然后根据功的计算得f 10x5(10 + 5)x5W = F/. + F'l, = lOxJ + 4xLJ = 400J1-22故选C。4. C解：A.设拉金属球的绳子与水平方向夹角

15、为。，对金属球进行受力分析，根据牛顿第二定律可得尸 sin d = mg解得A错误:B.金属球的线速度B错误;C.金属球的向心加速度F = 2mgv = coR =a = cor R =C正确;D.设重物的质量为M,金属球的质量为小，可得"(Mg?) (吆尸=m - R因此周期丁的大小与金属球和重物的质量的关系行关，D错误: 故选C。5. A解: 根据火星探测器绕火星做圆周运动的向心力由火星对探测器的万有引力提供，有3 + h)- I,)而“天问一号”在地球表面近地环绕时由地球的万有引力提供向心力，有仇/地4r 0G寸R联立两式解得时火_叶（凡+ /7）3M 电T；R；故选A。6.

16、D解;AC.物块A沿斜面下滑的过程中，重力做正功，支持力不做功，绳子的拉力先做正功后做负功， 故物块A的机械能不守恒，故AC错误；B.绳子与斜面垂直前，绳子对物块B的拉力向上，物块B向下运动，故这段过程中，绳子对B 的拉力一直做负功。绳子与斜面垂直时，斜面与滑轮间的绳子最短，即物块B先卜.降后上升，绳 子的拉力先做负功再做正功。所以，绳子与斜面垂直时物块B的机械能最小，故B错误：D.以物块A、B组成的系统为研究对象，系统的外力中只有重力做功，故系统的机械能守恒，故 D正确。故选D。7. BD解：A.如果作往亚运动，运动方向发生180。的变化，物体仍然可以做直线运动，A错误；B.由曲线运动的物体

17、，受力的方向总是指向曲线运动1口侧，因此曲线运动轨迹的弯曲方向跟物体 所受的合外力的方向有关，B正确：C.将两个匀变速直线运动的初速度合成起来，两个加速度也合成起来，当合加速度与合初速度在 一条直线上时，做匀变速直线运动，如果不在一条直线上，则物体做匀变速曲线运动，c错误； D.由平抛运动概念知，平抛运动可分解为水平方向的匀速宜线运动和竖直方向的自由落体运动, D正确。故选BDa8. AD解：B.整个过程中，风力做的功全部转化为动能，但末动能不是全部来源于风力做的功，B错误： AC.水平方向上由于风力恒定，小球从。运动到A的过程中，竖直方向匀减速到零，水平方向从 零开始做匀加速运动，且X小=勺

18、人说明风力的大小等于重力，故在4点的水平速度为为，根据 功能关系可知畋=立m环=，咫%故小球从。运动到A的过程中风力做功;在A点小球动能为A正确，C错误；D.因为, 1Xbc 3所以从。到C的过程风力做的功为Wj： = 4W& = 4x：?£ = 2喈重力所做功的代数和为零，即根据动能定理有故行D正确。故选AD,9. AB解：A.根据开普勒第三定律有T； T2A正确：B.根据万有引力提供向心力行解得B正确;C.由G=加。解得GM400故C错误:D.要比较向心力还需要知道卫星的质量，故向心力无法比较，D错误。故选AB .10. BC解:AC.因为钉子到。点的距离为人，故细绳被钉

19、子挂住后小球做圆周运动的半径也为人，假设小球 22做完整圆周运动，小球摆动到最高点时的位置高于或等于起始位置的高度，则小球初始状态的机械 能小于最高点的机械能，故无论夕为多大，小球都不能绕钉子做圆周运动到最高点，A错误，C正 确：BD.当6 = 30。时，小球运动到最低点时，根据机械能守恒定律有mg y - cos 30° + mg y = y niv在最低点，由细绳的拉力与甫力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有l/nv2尸一吆=72联立解得尸=（3 +外）mg » 4.73吆 > 4 7g故在小球运动到最低点之前细绳就会崩断，B正确，D错误。11. 0.801.4

20、034033成功解：(1) 由于8为AC的中间时刻，因此打B点的速度为AC段的平均速度，可得2T(25.01-9.01)x10"2x0.1ni/s = 0.80m/s同理，打E点的速度为QF段的平均速度v = VE2r(65.01-37.00)xl0":2x0.1ni/s = 1.4ni/s(2) 3依题意可知，细绳拉力对小车做的功lV = F-LfiA.=1.0x(50.01-16.00)xl0-zJ = 0.34J4小车动能的变化量Ek = 1 A/vj -1 A/vj = 1 x 0.5x(1.4: - 0.802) J = 0.33J5说明在误差允许的范围内，合外力

21、做的功等于系统增加的动能，因此本次验证实验是成功的。12. 2R 2yR BC解：(D 1根据平抛运动规律有1 ,R=28t解得x = 2R（2） 2在满足第(1)问的情况下，即小球从!圆轨道下滑一直到平抛落地的过程中机械能守恒, 4有” 1 .吆2/?=八厂2丫=2麻（3） 3A.对单个物体的机械能守恒，两边的质量可以约去，故不用测量小球的质量，A错误；B.因为平抛过程中有阻力，会导致平抛初速度的测量值%偏小，故;可稍小gR，B正确：C.因为阻力是不可避免的，实验中有能量损失，会导致小球获得的动能比重力势能的减少量小, 故如果实的结果总行;片稍小于gR,说明在误差允许范围内小球的机械能守恒，C正确。 故选BCoB-（3底; 扁解：（1）试投时竹环做平抛运动卜落的高度为，水平位移根据平抛运动规律有 “=驷L-f/ = vor1联立解得v0=（L-J）（2）正式投竹环时，若要套中玩具，要求竹环做平抛运动下落的高度为水平位移至少为联立解得2川2（-人）14. （1）